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초탄성 형상기억합금을 활용한 자동복원 가새 프레임 구조물의 내진성능 평가: 비선형 정적해석 KCI 등재

Seismic Performance Evaluation of Re-centering Braced Frame Structures Using Super-elastic Shape Memory Alloys: Nonlinear Static Analysis

  • 언어KOR
  • URLhttps://db.koreascholar.com/Article/Detail/389563
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복합신소재구조학회 논문집 (Journal of the Korean Society for Advanced Composite Structures)
한국복합신소재구조학회 (Korean Society for Advanced Composite Structures)
초록

우리나라는 지진에 대해 비교적 안전한 지역으로 인식되고 있었으나, 최근 경주지진과 포항지진이 발생하면서 시설물에 상당한 피해가 발생되면서 지진피해 저감장치를 적용한 내진설계 및 보강에 대한 연구와 개발이 수행되고 있다. 이미 건축된 구조물의 유지⋅보수에 대한 관심이 높아짐에 따라, 구조물의 감쇠, 강성 등을 국부적으로 변화시켜 지진 하중에 의한 에너지를 흡수하고 소산시키는 내진설계 방식인 제진기술이 활용되고 있다. 그러나 강한 지진이 발생할 때 제진 장치의 손상으로 인하여 사용성이 매우 떨어지게 되는 문제점이 발생되고 있다. 최근에는 이러한 문제를 해결하기 위해, 구조물의 가새 부재에 별도의 열처리를 하지 않고 응력 제거만으로 원형복원이 가능한 초탄성 형상기억합금을 적용하는 연구가 진행되고 있다. 따라서 본 연구에서는 비좌굴 가새 부재에 초탄성 형상기억합금을 사용하여 자동복원이 가능한 프레임 구조물을 구성하여 비선형 정적해석을 수행하여 구조물의 내진성능을 평가하고, 초탄성 형상기억합금의 재료적 특성의 우수성을 검증하고자 한다.

Korea had been recognized as a relatively safe country from earthquakes. However, this perception has changed as recent earthquakes in Gyeongju and Pohang caused significant damage to facilities. Therefore, research and development on seismic design and reinforcement using seismic damage reduction devices are being conducted. As the interest in the maintenance and repair of built structures increase, vibration-damping technology is being used. Vibration-damping technology is a seismic design method that absorbs and dissipates energy because of seismic loads by locally changing the damping and rigidity of structures. However, when a strong earthquake occurs, the usability is poor due to damage to the vibration-damping devices. Recently, to solve this problem, research has been conducted by applying the super-elastic shape memory alloys (SSMA) capable of re-centering by removing stress without additional heat treatment on the bracing of the structures. Therefore, this study performs nonlinear static analysis to evaluate the seismic performance of the buckling-restrained braced frame by applying SSMA to bracing.

목차
Abstract
1. 서 론
2. 본 론
    2.1 구조물 설계상세
    2.2 수치해석 모델링
    2.3 수치해석 방법
3. 해석결과 및 평가
    3.1 성능점 산정
    3.2 최대 및 잔류 층간변위
    3.3 에너지 소산 및 자동복원 능력
4. 결 론
REFERENCES
국문초록
저자
  • 반우현(인천대학교 건설환경공학과) | Ban Woo-Hyun (Department of Civil and Environment Engineering, Incheon National University)
  • 허종완(인천대학교 건설환경공학부) | Hu Jong-Wan (Department of Civil and Environment Engineering, Incheon National University) Corresponding author